Устройство для очистки емкостей

 

Использование: очистка емкостей, преимущественно крупногабаритных нефтяных резервуаров со сливным каналом Сущность изобретения: устройство для очистки емкостей имеет установленный в нижней части емкости трубчатый перфорированный коллектор , отверстия которого обращены к прилегающей поверхности емкости. Коллектор установлен в горизонтальной плоскости по периметру емкости и выполнен в виде набора равномерно расположенных концентрических кольцевых трубопроводов. снабжен перфорированными патрубками, установленными вертикально на соответствующих кольцевых трубопроводах равномерно по их длине. Отверстия на кольцевых трубопроводах обращены к донной части резервуара. Число вертикальных патрубков выбирается из определенного соотношения , причем отверстия на патрубках располаоются равномерно по их длине и по пеоиметру, а свободные концы патрубков заглушены. 2 з.п,ф-лы. 6 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s В 08 В 9/08

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4758351/12 (22) 09.11.89 (46) 23.06.92, Бюл. ¹ 23 (71) Научно-исследовательский институт энергетического машиностроения МГТУ им.

Х.Э,Баумана (72) X.Х.Хизамов, А.Г,Чукаев. P,А.Зайнашев, А.А,Афонин, Ф.X.Xàòìóëëèí и В.Х.Галюк (53) 628.314.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1312016, кл. В 65 D 88/74. В 61 D 5/00, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ЕМКОСТЕЙ (57) Использование: очистка емкостей, преимущественно крупногабаритных нефтяных резервуаров со сливным каналом. Сущность изобре-ения: устройство для очистки емкоИзобретение относится к устройствам для очистки емкостей и может найти применение в крупногабаритных нефтяных резервуарах со сливным каналом.

В нефтехимии известны устройства для очистки трубопроводов, содержащие систему подачи в технологическую жидкость, протекающую по трубопроводу. различных химическим реагентов-ингибиторов, предотвращающих отложения на стенках трубопроводов.

Известны также устройства оорьбы с солеобразованиями в трубопроводах содержащие кольцевые магниты с полюсными наконечниками, расположенные вокруг трубопроводов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для очистки емкостей, содержащее установБ0„„1741940 À1 стей имеет установленный в нижней части емкости трубчатый перфорированный коллектор, отверстия которого обращены к прилегающей поверхности емкости. Коллектор установлен в горизонтальной плоскости по. периметру емкости и выполнен в виде набора равномерно расположенных концентрических кольцевых трубопроводов. снабжен перфорированными патрубками, установленными вертикально Hà cooTBBTGTвующих кольцевых трубопроводах равномерно по их длине. Отверстия на кольцевых трубопроводах обращены к донной части резервуара. Число вертикальных патрубков выбирается из определенного соотношения, причем отверстия на патрубках располагаются равномерно по их длине и по пеоиметру, а свободные концы патрубков заглушены. 2 з.п,ф-лы. 6 ил, ленный в нижней части емкости трубчатый перфорированный коллектор. отверстия которого обращены к прилегающей внутренней поверхности емкости, причем коллектор установлен в горизонтальной плоскости по периметру емкости и снабжен перфорированными патрубками.

Недостаток известного устройства заключается в низкой эффективности очистки емкостей в связи с отмеченным выше выполнением и расположением трубчатого

net.форированного коллектора.

Цель изобретения — повышение эффекти ности очистки емкостей, Поставленная ельдостигается тем, что перфорированный коллектор выполнен в виде набора равномерно расположенных концен рических кольцевых трубопроводов. а перфорированные патрубки устаноа1741940

25

35

55 лены вертикально на соответствующих кольцевых трубопроводах равномерно по их длине, причем отверстия на кольцевых трубопроводах обращены к донной части резервуара, при этом число вертикальных перфорированных патрубков на кольцевых трубопроводах, начиная со второго от центра емкости, выбирается из соотношения

Rcpn, пи= р п1, Rcp1

ГДЕ Pcp1 — СРЕДНИЙ РаДИУС ПЕРВОГО КОЛЬЦЕвого трубопровода;

РсpN — сРеДний РаДиУс N-го кольЦевого трубопровода;

n1 — число вертикальных патрубков на первом кольцевом трубопроводе, а отверстия на вертикальных патрубках расположены равномерно по их длине и по периметру соответствующих поперечных сечений и свободные концы патрубков заглушены.

На фиг.1 представлена схема устройства для очистки емкостей преимущественно крупногабаритных нефтяных резервуаров со сливным каналом; на фиг,2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,2; на фиг.4 — узел! на фиг.3; на фиг,5 — узел II на фиг. 3; на фиг.б — сечение В-В на фиг, 5, Устройство для очистки емкостей содержит насос 1 высокого давления технологической воды, который предназначен для подачи технологической воды в нефтяные скважины, трубопровод 2 технологической воды, на котором последовательно установлены запорный элемент 3, редуктор 4 давления и пульсатор 5 давления, Трубопровод

2 технологической воды подключен с одной стороны к насосу 1 высокого давления. а с другой стороны — к водяному коллектору б, установленному в донной части вертикально расположенного нефтяного резервуара

7. Трубопровод 8 с установленным на нем запорным элементом 9 предназначен для подачи нефти в резервуар 7 из скважин.

Отвод газа из резервуара 7 производится по трубопроводу 10, на котором установлен запорный элемент 11, Отбор нефти из резервуара 7 выполняется по трубопроводу 12 с запорным элементом 13, а магистраль 14 эвакуации разрушенных отложений подключена к донной части нефтяного резервуара 7 и на ней установлен запорный элемент

15.

Водяной коллектор (фиг.2 и 3) содержит набор горизонтально и равномерно расположенных концентрических перфорированных кольцевых трубопроводов 16 расположенных на ложементах 17, имеющих сквозные окна для прохода суспензии и закрепленных на днище нефтяного резервуара 7. В центральной части коллектора 6 установлен цилиндрический стакан 18, который подключен к трубопроводу 2 технологической воды, а посредством трубопроводов 19 соединен со всеми кольцевыми трубопроводами 16. На кольцевых трубопроводах 16 равномерно расположены вертикальные перфорированные отводы 20, заглущенные со стороны, обращенной в резервуар 7. Число отводов 20 на каждом кольцевом трубопроводе 16 определяется следующим образом.

В общем случае известно, что длина дуги круга определяется выражением

l=

При равномерном расположении вертикальных отводов 20 на кольцевом трубопроводе 16 длина дуги I между соседними отводами 20 на основании (1) определяется как (2 гВ (2) и где Rcp — средний радиус кольцевого трубопровода 16, на котором установлены отводы

20: п — число отводов 20, Для равномерного воздействия на боковые стенки резервуара 7 и на объем получаемой суспензии необходимо при равномерном расположении кольцевых трубопроводов 16 обеспечить и равенство длин дуг между соседними отводами 20 на всех кольцевых трубопроводах 16, Тогда в этом случае можно записать

2Лбср1 2Гйсрг 2ЛВ р п1 п2 nN гДе Rcp1...N — сРеДний РаДиУс кажДого кольцевого трубопровода 16, с 1-ro по К-й; п1...nN — число отводов 20 на каждом кольцевом трубопроводе 16, с 1-го по N-й.

Таким образом, если принять число отводов 20 на 1-м кольцевом трубопроводе 16 как п1, то для любого N-ro кольцевого трубопровода 16 число отводов 20 определяется из соотношения.п1, (4)

Rcp1

Отверстия 21 (фиг.4) на кольцевых горизонтальных трубопроводах 16 расположены на полуокружности, обращенной к донной части нефтяного резервуара 7, и ориентированы на донную часть последнего, Отверстия 22 (фиг.5 и 6) на вертикальных отводах

20 расположены равномерно по их длине и по окружности.

1741940

20

35

45

Устройство работает следующим образом.

При необходимости удаления отложений на донной части нефтяного резервуара

7 открывают запорный элемент 3 на трубопроводе 2. Технологическая вода, которая подается насосом 1 в нефтяные скважины, поступает в трубопровод 2. Редуктор 4 осуществляет понижение давления, а пульсатор 5 организует пульсацию давления потока воды. Пульсирующий поток воды поступает в разветвленный водяной коллектор 6, установленный в донной части нефтяного резервуара 7 и содержащий набор горизонтально и равномерно расположенных концентрических перфорированных кольцевых трубопроводов 16, каждый из которых имеет равномерно расположенные вертикальные перфорированные отводы 20, установленные на одинаковом расстоянии один от другого на всех кольцевых трубопроводах 16. Поскольку водяной коллектор 6 разнесен по всей донной части нефтяного резервуара 7 и по боковым стенкам донной части резервуара 7; то за счет указанного выше выполнения отверстий 21 и 22 соответственно на трубопроводах 16 и отводах 20, расположения отводов

20 на трубопроводах 16 и за - ет направленного воздействия пульсирующего потока воды происходит размывание придонных отложений в резервуаре 7 и образование суспензии из воды и твердых частиц, Здесь следует отметить, что выполнение водяного коллектора 6 обеспечивает равномерное воздействие как на дно резервуара 7, так на его боковые стенки и на объем получаемой суспензии, при этом организуется интенсивное перемешивания объема получаемой суспенэии, что существенно повышает степень очистки. После этого закрывают запорный элемент 3, выключают пульсатор 5, открывают запорныи элемент 15 на сливном трубопроводе 14 и организуют эвакуацию полученной суспензии. По окончании эвакуации указанной суспензии закрывают запорный элемент 15 и при следующем цикле удаления отложений на донной части резервуара 7 функционирование системы праисходит в описанной выше последовательности, При этом необходимо отметить, что функционирование устройства для очистки емкостей происходит без остановки технологического цикла нефтедобычи, т,е. без отключения нефтяного резервуара от нефтяных скважин.

Устройство для очистки емкостей может быть реализовано на любом нефтяном резервуапе в районе промыслов, Использование устройства для очистки емкостей наиболее эффективно для нефтяных резервуаров объемом в десятки кубометров в связи с крайней необходимостью предотвращения преждевременного разрушения донной части отмеченных резервуаров и зкономией материальных ресурсов, Применение устройства для очистки емкостей обеспечивает по сравнению с известными системами следующие преимущества: упрощение устройства ввиду использования достаточно простых технических средств и доступной технологической воды в качестве разрушающего рабочего тела; повышение степени очистки благодаря высокой эффективности работы вследствие выполнения устройства для очистки емкостей в виде описанного водяного коллектора; равномерное воздействие на боковые стенки резервуара и на объем получаемой суспензии, а также удешевление устройства из-за применения стандартных недорогостоящих элементов и использования технологической воды.

Кроме того, устройство имеет простую технологию изготовления и позвОляет удалить донные отложения без нарушения технологического цикла нефтедобычи.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки емкостей, преимущественно крупногабаритных нефтяных резервуаров со сливным каналом, содержащее установленный в нижней части емкости трубчатый перфорированный коллектор, отверстия которого обращены к прилегающей внутренней поверхности емкости, причем коллектор установлен в горизонтальной плоскости по периметру емкости и снабжен перфорированными патрубками. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки. перфорированный коллектор выполнен в виде набора равномерно расположенных концентрических кольцевых трубопроводов, а перфорированные патрубки установлень, вертикально на соответствующих кольцевых трубопроводах равномерно по их длине, причем отверстия на кольцевых трубопроводах обращены к донной части резервуара.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что число вертикальных перфорированных патрубков на кольцевых трубопроводах, начиная со второго от центра емкости, выбирается из соотношения

nN= — —. п1, Rc N

Rcpt где асср; — среднии радиус первого кольцевого трубопровода

RcpN — сРеДний РаДиУс N-ro кольЦевого трубопровода;

1741940

n> — число вертикальных патрубков на первом кольцевом трубопроводе, 3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что отверстия на вертикальных патрубках расположены равномерно по их длине и по периметру соответствующих поперечных сечений, при этом свободные концы патрубков заглушены, 5

20 20 20

1 741940

17

Составитель Г.Клименкс

Редактор Н,Лазаренко - хред М,Морге:-ITBil Корректор Н.Король

Заказ 2242 Тира>к Подписное

ВНИИПИ Государственно о комитета по изобретениям и открытиям при ГКН i СССР

113035. Москва, М;-35. Рэу оскял наб., 4/5

Производственно-изда ел .:-.I:Nl ; комбинат "П лент". г. Ужгород, ул.l агарина, 101